DE1506337B1

DE1506337B1 - Verfahren zum Heben gesunkener Gegenstaende,insbesondere von Schiffen

Info

Publication number: DE1506337B1
Application number: DE19661506337
Authority: DE
Inventors: Sobek Dale Wesley
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1965-10-05
Filing date: 1966-08-03
Publication date: 1971-04-01
Also published as: US3269342A; GB1089318A; NL6611278A; NO123452B

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Komponenten mit einem geeigneten Gas so gemischt zum Heben gesunkener Gegenstände, insbesondere werden, daß eine Vorschäumung vor dem Einleiten von Schiffen, mittels eines aus mehreren von einem in den mit Wasser gefüllten Hohlraum stattfindet, so Bergungsschiff über Schläuche einer in den zu daß eine Berührung der Komponenten mit dem hebenden Gegenstand eingeführten Mischkammer 5 Wasser vermieden und die Abgabe der exothermen zugeführten flüssigen Komponenten zu bildenden Wärme an dieses erheblich reduziert wird. KunstSioffschaumes mit geschlossenen Zellen, wobei Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufeine der flüssigen Komponenten ein organisches gäbe wird bei einem eingangs erwähnten Verfahren Polyisozyanat ist und eine andere einen Polyhydroxy- darin gesehen, daß in jede der Komponenten vor dem Bestandteil enthält. io Zusammenmischen als expandierendes Mittel ein

In der USA.-Patentschrift 3 091 205 ist bereits ein unter Druck zugeführter verflüssigter Fluorkohlen-Verfahren beschrieben, nach dem ein geschlossene wasserstoff eingeleitet wird, daß die Mischung vorZellen bildender Kunststoffschaum in einen Hohl- expandiert und der so vorgebildete Schaum in den raum eines untergegangenen Wasserfahrzeuges oder mit Wasser gefüllten Raum des zu bergenden Gegen-Gegenstandes gepumpt wird, wo er sich ausdehnen 15 Standes eingeleitet wird.

und dadurch das Wasser aus dem Hohlraum ver- Die Verwendung eines Fluorkohlemvasserstoffes in

drängen soll, um dem Wasserfahrzeug oder Gegen- \erflüssigtem Zustand als expandierendes Mittel und stand einen Auftrieb zu erteilen. Dieses Verfahren die Vorcxpandierung des Gemisches vor dem eigentverwendet Kunststoffmaterialien, die sich an Ort und liehen Einleiten des so vorgebildeten Schaumes in Stelle in Schaum verwandeln, wie beispielsweise 20 den mit Wasser gelullten Raum des zu hebenden Polyurethane. Epoxyde oder Formaklehydharze, ge- Gegenstandes sind Maßnahmen, die zu iiberraschenniischt mit einem geeigneten expandierenden Mittel. den fortschrittlichen Wirkungen führen, wie sie mit Der flüssige Kunststoff und ein flüssiger Katalysator den bisher üblichen Verfahren nicht erreicht werden, werden getrenne in einem ziemlich dichten, blasen- Das Vorbilden der zellförmigen Struktur in gefreien Zustand von Aufbewahrungsbehältern, die 25 steuerten Grenzen und das anschließende Verteilen oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet sind, zu in den gesunkenen Gegenstand hinein vermindert im einem Mischkopf unter der Wasseroberfläche ge- wesentlichen jeglichen Kontakt der flüssigen Reakpumpt. Der Mischkopf ist innerhalb des Hohlraumes, tionsteilnehmer mit dem Wasser, wodurch die chein den der Kunststoffschaum eingebracht werden soll. mische Reaktionsmöglichkeit mit dem Wasser auf ein angeordnet. Bei diesem Verfahren muß das Produkt 30 Mindestmaß herabgedrückt wird. Darüber hinaus in Form einer Flüssigkeit in dem mit Wasser gefüllten haben die vorexpandierten Schaumstoffe einen rela-Kohlraum verteilt werden, um anschließend zu ex- tiv gelingen thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten pandieren und so einen Auftrieb zu erzeugen. im Vergleich zu flüssigen oder testen, harzigen Kom-

Die wirtschaftliche Verwendbarkeit dieses Ver- ponenten. so daß das Vorexpandieren der flüssigen falirens ist insofern begrenzt, ils das Wasser innerhalb 35 Reaktionsteilnehmer die Verluste der exothermen des Wasserfahrzeuges oder Gegenstandes dazu Wärmeenergie, die für das richtige Aushärten benötendien, mit den Kunststoffmaterialien in Wechsel- tigt wird, an das umgebende Wasser herabgesetzt wirkung zu treten und auf den schaumbildenden werde;). Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht Prozeß der Reaktionsteilnehmer einwirkt. Auch ist darin, dcß -ehr einfache und leicht transportable die chemische Natur vieler solcher kunsistoffschaum- 4° Vorrichtungen für die Durchführung des erfindungsbildenden Produkte derart, daß die Berührung mit gemäßen Verfahrens verwendet werden können, im Wasser hemmend auf deii Schaumbildungsprozeß Vergleich zu den unübersichtlichen und sehr kompliein'.virkt, entweder durch Vorzugsreaktionen der zierten Verfahrenseinrichtungen, die für die Her-Komponenten mit dem Wasser selbst oder durch eine stellung \on zellförmigen Kunststoffen durch konvenwesentliche Löslichkeit oder auch Tendenz der 45 tionelle FUissigkciismitiel benötigt werden. Komponente sich im Wasser zu verteilen. Es ist zwar ein weiteres Verfahren zum Heben von

Hierzu kommt, daß in vielen Gebieten der Erde gesunkenen Gegenständen aus der französischen sich die Meeres- und Seewassertemperaturen in einem Patentschrift 995 768 bekannt, bei dem in einer Düse. Bereich von etwa 2 bis 18^: C bewegen, einem die in den zu hebenden Raum eingeführt ist, ein Temperaturbereich, der weit unter der genügenden 5" Schaumstoff aus zugeleitetem flüssigem plastischem Aiishärtungstemperatur für harzartige Kunststoffe Materia! und unter Druck zugei'ührter Luft gebildet liegt, um ein auftriebserzeugendes Kunststoffprodukt und in Form eines schlauchartigen Körpers in den zu mit geschlossenen Zellen zu erhalten. hebenden Raum gedrückt wird (Fig. 6). Zur Festi-

Darüber hinaus führt die Verteilung von kunst- gung kann der schlauchförmige Schaumstoffkörper stoffschaumbiidenden Produkten in sehr dichter 55 noch einen zentral angeordneten Metalldraht erhalten, flüssiger Form in das Wasser zu einem ungünstigen Naturgemäß ist ein derartiger Körper nicht in der Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen, was Lage, den zu hebenden Raum so vollständig und zu einer schnellen Übertragung der exothermen gleichmäßig auszufüllen, wie es mit den sich Γη alle Wärme, die von den reagierenden Produkten erzeugt Teile des Raumes verteilenden Schaumstoffteilchen wird, in das umgebende Wasser führt. Dadurch wird 60 gemäß der Erfindung möglich ist. Eine zusätzliche der Aushärteprozeß verzögert, was sich auf die ge- Zufuhr von Luft zur Ausfüllung von nicht mit dem wünschte Formgebung eines festen einzelligen auf- Schaumstofi'körper ausgefüllten Zwischenräumen ist triebserzeugenden Materials auswirkt. Weiterhin daher erforderlich, um überhaupt einen ausreichenden kann Wasser in die nicht ausgehärtete Masse ein- Auftrieb zu erreichen, was gegebenenfalls aufwendige dringen und ein Platzen der Zellen bewirken. 65 _Und zeitraubende Abdichtungsmaßnahmen benötigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Die USA.-Patentschrift 2 860 856 beschreibt da-

eingangs erwähnte Verfahren weiter auszubilden, rüber hinaus eine Vorrichtung zur Herstellung von indem die flüssigen kunststoffschaumbildenden Schaumkunststoff, wobei komprimiertes Gas in die

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einen Schaumstoff bildenden Komponenten verteilt und 26 in einem für die Reaktion und Expansion wird. Im Gegensatz zum Beimischen von verflüs- geeigneten Verhältnis. Diese Pumpen 27, 28 und 29 sigtem Gas ist das Verteilen von komprimiertem Gas arbeiten mit einem Druck, der den hydrostatischen in dem Material schwierig. Verflüssigtes Gas, wie es Druck in der Tiefe des gesunkenen Gegenstandes gemäß der Erfindung angewandt wird, bildet an Ort 5 oder Wasserfahrzeuges 30 übersteigt. Schläuche 31. und Stelle feindispergierte Gasblasen innerhalb der 32 und 33 führen von den Auslässen der entsprecheneinzelnen Komponenten, wenn die Schaumbildungs- den Pumpen 27, 28 und 29 zu Ventilen 34, 35 und reaktion abläuft. Demgegenüber ist es bei Verwen- 36, die an oder in der Nähe der Mischkammer 40 dung von komprimiertem Gas schwierig, zunächst angeordnet sind. Eine Erwärmung der Schaumkomiür eine feine Verteilung des Gases innerhalb der io ponenten kann entweder in den Aufbewahrungsaufzublähenden Komponente zu sorgen. Im übrigen tanks 21 und 22 oder durch eingearbeitete Heizist in der Patentschrift über eine zweckmäßige An- systeme 37 innerhalb oder um die Schläuche 31, 32 wendung des Verfahrens zum Heben von gesunkenen und 33 herum erfolgen. Eine Rezirkulation einer Gegenständen nichts ausgesagt. oder aller Komponenten zu den Aufbewahrungstanks

Bei der Vorrichtung der USA.-Patentschrift 15 21, 22 und 25 für den Ausgleich von Arbeitsdrücken 2 989 938 zum Heben gesunkener Schiffe dient korn- während der Perioden, in denen kein Schaum erzeugt primierie Luft nicht als Triebmittel für die Schaum- wird oder wenn eine kontinuierliche Temperaturbildung, sondern lediglich zum Transport eines steuerung der Bestandteile vorgesehen werden soll, Phenolharzes und eines Säureaktivators für dieses, kann durch das Anwenden von Drei-Wege-Ventilen die sich in getrennten Behältern befinden. Die 20 34, 35 und 36 in Verbindung mit einem zusätzlichen Mischung der Stoffe kann nicht vorexpandiert werden Satz von drei Schläuchen 41, 42 und 43, die die und wird aus einer Düse über dem im zu hebenden Stoffe zu den entsprechenden Aufbewahrungstanks Raum befindlichen Wasser, d. h. also nicht in das 21, 22 und 25 zurückführen, ermöglicht werden.
Wasser wie beim Gegenstand der Erfindung, einge- Die durch ein Starkstromkabel 44 angetriebene

leitet. Die Schaumbildung erfolgt erst nach dem Aus- 25 Mischvorrichtung in der Mischkammer 40 mischt die stoßen der Mischung aus der Düse, wobei die Säure verschiedenen Komponenten durch und durch zu teilweise in das Wasser fließt, bevor die Schaumbil- einer homogenen Masse bei im wesentlichen flüssigem dung wesentlich begonnen hat. Das verwendete Zustand. Die Aufrechterhaltung von Drücken, die Phenolharz hat den Nachteil, daß es größtenteils genügend hoch sind, um die Expansion der vermengoffene Zellen im Schaum bildet, die sich mit Wasser 30 ten Komponenten zu hemmen, wird durch die Verfüllen, was den Hebeeffekt stark beeinträchtigt. engung 45 zwischen der Mischkammer 40 und dem

Nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift Vorexpandierraum 47 erreicht, so daß eine sorg-948 191 werden Schaumkunststoffe mit geschlossenen·: fältige und homogene Mischung der Komponenten Zellen hergestellt, die unter anderem als Schwimm- '."'. unter minimalem Kontakt mit dem umgebenden körper geeignet sind. Eine Vorexpandierung des 35 Wasser vor dem Austreten der Komponenten durch Schaumstoffs vor dem Einleiten in die Form findet die Verengung 45 erreicht wird. Die Vorexpansion nicht statt. Hinweise auf eine zweckmäßige Anwen- der Schaumstoff komponenten findet unmittelbar nach dung des Verfahrens zum Heben gesunkener Gegen- dem Durchtritt durch die Verengung 45 im Vorexstände sind gegeben. pandierraum 47 statt, so daß der Kontakt des sich

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand 40 bildenden Schaumes mit dem umgebenden Wasser von in den Zeichnungen dargestellten Anlagen zur auf ein Minimum herabgesetzt ist. Der gebildete Durchführung desselben näher beschrieben. Es zeigt Schaum tritt durch den Auslaß 46 ins Wasser.

F i g. 1 die Darstellung eines Bergungssystems, bei Wie in F i g. 2 dargestellt, kann die Verengung 45

dem das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung; > durch einen engen Verbindungsschlauch 48 ersetzt findet, 45 sein, in dem die schäumenden Stoffe in ihrem flüs-

F i g. 2 die Ansicht einer modifizierten Form des sigen oder teilweise expandierten Zustand gehalten Kunsistoffschaumverteilers gemäß Fig. 1, wobei die werden. Dies ermöglicht es einem Taucher, den Aus-Auslaßmündung in vorher expandierten Schaum laß 46 des Vorexpandierraumes 47 in die Masse des hineinragt, vorher verteilten Schaumes 50 in dem Raum 30 ein-

F i g. 3 eine Ansicht entsprechend der F i g. 2, 50 zutauchen, wodurch auch noch die Berührung des wobei die Verteilung des Kunststoffschaumes in einen neu gebildeten Kunststoffschaumes mit dem Wasser Kunststoffbeutel hinein erfolgt, vermindert wird. Das vorher verteilte Material 50

F i g. 4 eine Ansicht entsprechend F i g. 1, dar- wirkt wie ein Schild gegen zusätzliche Berührung mit stellend eine modifizierte Form des Systems, bei dem dem Wasser.

die Mischung durch Turbulenz der teilweise vorge- 55 Die zunehmende Erzeugung exothermer Wärme, mischten Komponenten erfolgt, die auf Grund des vorliegenden Verfahrens erfolgt,

F i g. 5 eine schematische Ansicht des Mischgerä- ob nun der Auslaß 46 in den Schaum 50 eingetaucht tes gemäß F i g. 4, im Schnitt, ist oder nicht, ist sehr vorteilhaft. Sie hilft die Dichte

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, unter des Endproduktes herabzusetzen. Da auch die erwärm-Benutzung des Gerätes nach Fig. 5. 60 ten Gase dem Charlesschen Gesetz folgen, so ist

Wie in F i g. 1 dargestellt, ist ein Bergungsschiff die Expansion des Gases und damit des Schaumes oder Ponton 20 mit einem Paar Tanks 21 und 22 um so größer, je größer die exotherme Wärme des ausgerüstet, von denen jeder eine der beiden mitein- Schaumes ist. Weiterhin wird, wenn sich der Schaum ander reagierenden schaumbildenden Komponenten abkühlt, ein partielles Vakuum innerhalb der ge-23, 24 enthält. Ein dritter Tank 25 enthält den ver- 6g schlossenen Zellen des Schaumes erzeugt, wobei die flüssigten Fluorkohlenwasserstoff 26. Drei Pumpen Größe des Vakuums von dem Dampfdruck des auf-27, 28 und 29 sorgen für das notwendige Unterdruck- blähenden Mediums, dem hydrostatischen Druck, bei setzen und Zuteilen der drei Komponenten 23, 24 dem der aufgeschäumte Schaumstoff ausgeteilt wird

und der höchsten exotherm erreichten Temperatur abhängt. Je größer die exotherme Wärme ist, um so niedriger ist der absolute Druckunterschied zwischen dem Wasser und dem Schaum oder der Atmosphäre und dem Schaum, wenn der Gegenstand oder das Wasserfahrzeug gehoben ist.

Die fortschrittlichen Wirkungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind nur durch die Vorexpansion bei dem Schaumbildeprozeß erzielbar, da anfänglich keine wesentliche Auftriebskraft von Schaummaterialien, die von der Verfahrensvorrichtung in flüssiger Form ausgeteilt werden, bestehen. Derartige Flüssigkeiten haben ein spezifisches Gewicht, das dem des Wassers entspricht oder etwas größer ist. Aus diesem Grande ist die angewandte Vorexpansion für die wirtschaftliche Durchführung der Unterwasserbergung von besonderer Bedeutung.

An Stelle der Abgabe des Schaumes direkt in das Wasser oder auch in vorher eingebrachten Schaum kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, den Schaum in eine Anzahl von Kunststoffbeuteln zu verteilen, wobei zu jedem Zeitpunkt immer nur ein Beutel gefüllt wird. Diese Ausbildung ist in F i g. 3 gezeigt, wo der Auslaß 46 mit einem Einlaß 51 eines verformbaren oder elastischen Beutels 52 verbunden ist. Diese Methode hat den Vorteil, daß der Kunststoffschaum 53 in dem Beutel 52 vor dem Wasser 54 geschützt ist.

Gemäß F i g. 4 werden in dem Bergungsschiff 60 unter Druck stehende Aufbewahrungstanks 61,62 für die Schaumkomponenten verwendet, denen verflüssigter Fluorkohlenwasserstoff beigemischt ist. Hierbei werden die Tanks gleichzeitig durch ein in einem Tank 63 enthaltenes inertes Gas beispielsweise Stickstoff) unter Druck gesetzt, um den hydrostatischen Druck und die Reibungsverlustdrücke in der Tiefe, in der das Mischelement arbeitet, zu überwinden. Zwei Schläuche 64 und 65 führen von den jeweiligen Aufbewahrungstanks 61, 62 zu Ventilen 66

und 67 mit variabler Durchlaßöffnung und von dort in eine vereinfachte Mischkammer 70 (siehe Fig. 5), deren Wirkung auf der bei der Expansion der einzelnen Schaumkoniponenten erzeugten Turbulenz für eine sorgfältige Durchmengiing beruht. Die vereinfachte Mischkammer 70 weist, eingesetzt zwischen einer Auslaßöffnung 71 und den Ventilen 66 und 67, eine Anzahl von Prallblechen 72 auf, die die gewünschte Turbulenz erzeugen. Es wurde gefunden, daß keine Druckreduzierung an dem Auslaß 71 bei Verwendung dieses Mischgerätes benötigt wird, da die Prallbleche 72 für diesen Zweck vollständig ausreichen. Der Schaum tritt aus dem Auslaß 71 des Mischsystems in Form eines vorexpandierten Materials heraus, das ein wesentlich niedrigeres spezifisches Gewicht (beispielsweise 0,04 bis 0.14) als das umgebende Wasser hat. Der Auslaß 71 kann, wie in F i g. 6 dargestellt, in vorher ausgeteilten Schaum 73 eingetaucht sein, entsprechend der in F i g. 2 dargestellten Weise.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Heben gesunkener Gegenstände, insbesondere von Schiffen, mittels eines aus mehreren von einem Bergungsschiff über Schläuche einer in den zu hebenden Gegenstand eingeführten Mischkammer zugeführten flüssigen Komponenten zu bildenden Kunststoffschaumes mit geschlossenen Zellen, wobei eine der flüssigen Komponenten ein organisches Polyisozyanat ist und eine andere einen Polyhydroxy-Bestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in jede der Komponenten vor dem Zusammenmischen als expandierendes Mittel ein unter Druck zugefiihrter verflüssigter Fluorkohlenwasserstoff eingeleitet wird, daß die Mischung vorexpandiert und der so vorgebildete Schaum in den mit Wasser gefüllten Raum des zu bergenden Gegenstandes eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen